问题 填空题

(15分)以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:

(1)写出燃烧黄铁矿的化学方程式                                

当有6mol SO2生成时,转移电子       mol。

(2)进入接触室的气体中含标准状态下1120m3SO2气体,达平衡后放出热量为4.728×106kJ,此时SO2转化率为96%。该反应的热化学方程式为              

(3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母)        

a.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎            

b.过量空气能提高SO2的转化率

c.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率

d.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁               

e.吸收塔用水作吸收剂

(4)某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时,取0.1000 g样品充分灼烧,生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再用0.02000 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。

已知:SO2+2Fe3++2H2O=SO42+2Fe2++4H+

Cr2O72+6Fe2++14H=2Cr3++6Fe3++7H2O

则样品中FeS2的质量分数是多少?(假设杂质不参加反应)

(5)该生产过程中产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2、微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是        。(填字母)

A.NaOH溶液、酚酞试液

B.KMnO4溶液、稀H2SO4

C.碘水、淀粉溶液

D.氨水、酚酞

答案

(1)4FeS+ 11O2  2Fe2O3+8SO(2分)       33(2分)

(2)2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g) ;⊿H=-197 kJ/mol (2分)

(3)a   b   d (各1分)

(4)  3FeS2    ~    2Cr2O72

3×120             2

m(FeS2)      0.0200×25.00×10-3

m(FeS2)= =0.09000g

w(FeS2)= ×100%=90.0% (4分)            (5)BC (2分)

(1)黄铁矿燃烧生成SO2和氧化铁,方程式为4FeS+ 11O2  2Fe2O3+8SO2 。反应中氧气是氧化剂,转移电子是44,所以当有6mol SO2生成时,转移电子44mol÷8×6=33mol。

(2)标准状态下1120m3SO2气体是50000mol,所以反应中消耗的SO2是50000mol×0.96=48000mol,所以2molSO2反应放出的热量是4.728×106kJ÷24000=197 kJ/mol,所以热化学方程式为2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g) ;⊿H=-197 kJ/mol。

(3)粉碎可以增大反应物的接触面积,加快反应速率,a正确。增大氧气的浓度可以提高SO2的转化率,b正确。催化剂不能改变平衡状态,只能改变反应速率,c不正确。d正确,阿保质期,用浓硫酸吸收,答案选abd。

(4)考查根据关系式进行的有关计算。根据有关方程式可知

3FeS2    ~    2Cr2O72

3×120             2

m(FeS2)       0.0200×25.00×10-3

m(FeS2)= =0.09000g

w(FeS2)= ×100%=90.0%

(5)SO2具有还原性,所以BC正确,AD不正确,因为三氧化硫和酸雾也能被吸收。答案选BC。

单项选择题
单项选择题